基于LabVIEW和声卡采集的温度控制系统设计
基于labview的温度监测系统设计任务书
基于labview的温度监测系统设计任务书1.背景介绍现代工业生产和生活中，温度监测系统在各个领域中都扮演着非常重要的角色。
从工业生产中的温度控制，到医疗设备和环境监测中的温度监测，都需要可靠的温度检测系统来确保生产和生活的安全和稳定。
因此，设计一款高效、稳定、精准的温度监测系统是非常有必要的。
2.设计目标本次设计的目标是开发一款基于LabVIEW的温度监测系统，主要用于工业生产、医疗设备和环境监测等领域。
该系统需要满足以下主要设计目标：-提供高精度的温度监测功能，能够在工业生产中实时监测温度并进行控制；-能够实时采集温度数据，并能够对数据进行存储、分析和显示；-支持远程监控和控制功能，方便用户在远程地点对温度系统进行监测和控制。
3.技术需求为了实现设计目标，需要满足以下技术需求：-传感器：选择高精度、稳定的温度传感器，能够在-50℃至150℃范围内工作，并且具有快速的响应时间和高灵敏度；- LabVIEW软件：利用LabVIEW软件进行系统的设计和开发，实现数据采集、处理和显示功能；-远程通信技术：使用网络通信技术，实现远程监控和控制功能；-数据存储和分析：需要采用数据库存储技术，对采集的温度数据进行存储和分析。
4.系统设计4.1系统硬件设计传感器选择：选择一款高精度、稳定的温度传感器，例如PT1000，它具有高精度和稳定的特性，可以满足系统的测温要求。
数据采集和处理：使用DAQ卡进行数据采集和预处理，实现对温度数据的快速采集和处理。
远程监控功能：通过网络模块，实现系统远程监控和控制功能，便于用户随时随地监控温度系统的工作状态。
4.2系统软件设计数据采集和处理：使用LabVIEW软件进行数据采集和处理，通过编程实现对温度数据的实时采集和处理。
数据存储和分析：利用LabVIEW和数据库技术进行温度数据的存储和分析，实现对历史温度数据的查询和分析功能。
远程通信功能：通过LabVIEW和网络通信技术，实现对温度系统的远程监控和控制功能，方便用户进行远程操作。
基于LabVIEW的实时温度采集系统设计
基于LabVIEW的实时温度采集系统设计1. 概述实时温度采集系统是一种用于实时监测和记录环境温度变化的设备，可以广泛应用于工业自动化、实验室监测等领域。
本文将介绍一种基于LabVIEW的实时温度采集系统设计方案。
2. 硬件设计2.1 传感器选择在实时温度采集系统中，传感器的选择十分重要。
常用的温度传感器有热电偶和热敏电阻。
在本系统中，我们选择了DS18B20温度传感器，这是一种数字温度传感器，具有精确度高、精度稳定等特点，适合于实时温度采集系统的应用。
2.2 数据采集模块数据采集模块负责将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号，并通过接口与上位机进行通信。
在本系统中，我们选择了Arduino Uno 作为数据采集模块，它不仅具有良好的性能和稳定性，而且可以通过串口通信与LabVIEW进行数据交互。
2.3 信号调理电路温度传感器输出的模拟信号需要经过信号调理电路进行放大和滤波处理，以提高系统的稳定性和准确性。
常用的信号调理电路包括放大电路、滤波电路等。
2.4 数据通信模块数据通信模块负责将采集到的温度数据通过网络或串口等方式实时传输给上位机。
在本系统中，我们选择了以太网模块ENC28J60与LabVIEW进行数据通信。
3. 软件设计3.1 LabVIEW界面设计LabVIEW是一种图形化编程环境，可以通过拖拽元件来组装控制面板和数据处理模块。
在本系统中，我们通过LabVIEW来实现人机交互、数据实时显示和数据存储等功能。
3.2 数据处理及算法设计在实时温度采集系统中，数据处理和算法设计是十分重要的部分。
根据采集到的温度数据，我们可以进行实时的数据处理、异常检测和报警等操作。
通过结合LabVIEW的图形化编程特点，我们可以方便地设计和调试各种数据处理算法。
4. 系统实施与测试根据以上的硬件和软件设计方案，我们可以开始进行系统的实施和测试工作。
首先，按照硬件设计要求进行电路的搭建和连接，然后进行LabVIEW程序的开发和调试。
基于LabVIEW的温度监控系统设计
１引 言 随 着 周 内施 Ｔ 技 术 和 铣 刨 机 行 业 的迅 速 发 ，我 们 需 要
Ｓ＝ ｕ △ｔ ／ （ Ｚ ｏ） ：２ Ｉ ／ （ Ｚ九 ）
式中： ｕ ． Ｔ作 速 度 ， 最 高 Ｔ 作速 度 ３ ０ ｍ ／ ａｉ ｒ ｎ ： ｕ ５ ～ｌ ６ ｍ／ ｓ ： Ｒ 一
参数 ， ：ｕ ， ／ ｕ 。
Ｏ ． ３ ｍ、 ０ ． ４ ｍ； Ｚ ． 转 了． 每排 ） Ｊ 具个 数 ， ３个 ： ． 运 动 学 进行人量铣刨过程分析 、 铣刨功率、 作 业 阻 力 计算 及 作 业 参 数 转 了 半 。 匹 方 面 的试 验 ， 这 就 离 小 开 相 的 铣 刨 试验 系统 ， 即 铣 刨 试 验 。 通 过 训 研 发 现 日前 困 内矬 的 关 于 铣 刨 转 了 的试 验 俞 ， 转 了血 为 ６ ０ ０ ａｍ， ｒ 转 了 转速 分 别 为 ｌ ６ ｍ／ ｓ 、 ５ ｍ／ ｓ 时， 则
显示 、 存储等 功能 。Ｌ ａ ｂ ＶＩ Ｅ Ｗ 通过 ＶＩ Ｓ Ａ 串口驱动程序和 单 片机进行通讯，采集温度数据。上位 需求 ， 如开始、 暂停 、 上下 限设置 等 。同时本系统还具有 良好的人机界面，可 以通过温度计和
图 ２ 串 口电路
关键词 ： Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ
温度采集 串口 单片机
文献标识码 ： Ａ
Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０
文章编号： １ ０ ０ ７ ． ３ ９ ７ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ０ ９ ． １ ３ ４ ． ０ ２
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ７
１ 引 言
２ ． ２串 口通 讯模 块
环境温度监测在工农业生产 、 科研 、 工作和 生活 中占有重
基于labview的温度监测系统设计任务书
基于labview的温度监测系统设计任务书一、项目背景随着工业和生活水平的提高，对温度监测系统的需求日益增加。
温度监测系统是通过传感器对环境或物体的温度进行实时监测、采集和处理，以达到控制、报警、记录或调节的目的。
本项目旨在设计一套基于LabVIEW的温度监测系统，能够实现高精度、高稳定性的温度监测，并具有数据可视化、报警提示、远程监测等功能。
二、项目目标1.设计一套温度监测系统，能够实现对环境或物体的温度进行实时监测、采集、处理和显示。
2.实现对温度数据的实时监测和记录，能够生成温度曲线图，并具有数据查询、导出、打印等功能。
3.实现对温度数据的报警处理，能够根据设定的温度阈值进行报警提示，并具有报警记录和处理功能。
4.设计一套用户界面友好、操作简便的温度监测系统，能够实现远程监控和操作。
三、系统总体设计1.系统硬件设计：包括传感器、数据采集模块、数据处理模块、显示模块等。
2.系统软件设计：采用LabVIEW软件进行开发，包括数据采集、数据处理、数据显示、报警处理、远程监控等功能的实现。
3.用户界面设计：设计用户界面友好、操作简便的温度监测系统，包括温度曲线图显示、数据查询、报警设置等功能。
四、具体实施方案1.系统硬件设计：选择高精度、高稳定性的温度传感器，并通过数据采集模块进行数据采集和处理；数据采集模块采用高速ADC进行温度数据转换，并通过数据处理模块进行数据存储和处理；显示模块采用高清晰度显示屏进行温度数据的显示。
2.系统软件设计：采用LabVIEW软件进行开发，包括数据采集模块、数据处理模块、数据显示模块、报警处理模块和远程监控模块等功能的实现；利用LabVIEW的图形化编程和数据可视化功能，实现对温度数据的实时监测、记录、显示和分析。
3.用户界面设计：设计用户界面友好、操作简便的温度监测系统，包括温度曲线图显示、数据查询、报警设置、远程监控等功能的实现；实现对温度数据的可视化和直观显示，使用户能够方便地进行操作和管理。
基于LabVIEW的多功能温度测控系统设计
升级维护方便等优点，是延长医院精密仪器使用寿命、降低医 院运行成本的有效途径。
1 系统总体结构
该系统采用软硬件相结合的控制结构，软件部分采用 Lab⁃ VIEW 编写监控程序，实现实时温度的仪表和数字显示、实时温 度曲线显示、接收的短信指令和号码显示、温度数据存储和报 警等功能[1][2]。硬件部分以 ATC89C52RC 为主控芯片，短信收发 模块由 GSM 模块构成，温度采集模块由 DS18B20 温度传感器[3] 构成，将采集到的温度由单片机处理后通过串口传到计算机。 当温度超过或低于设置的报警温度时会发出报警信号，并经过 单片机处理后发出相应的控制指令，然后驱动对应的继电器去 启动制冷或加热设备，同时把报警信息编辑成短信通过 GSM 模
收稿日期：2021-03-20 作者简介：李春辉（1991—），男，河南周口人，硕士，研究方向为智能控制与检测技术。
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软件设计开发
本栏目责任编辑：谢媛媛
第 17 卷第 17 期 (2021 年 6 月)
块发送给管理人员的手机，管理人员可通过 GSM 模块把编辑好 的控制指令传给单片机，单片机处理后产生对应的控制指令去 控制继电器,进而启动制冷或加热设备。这样可增加了管理人 员的态势感知能力，使其能够及时了解到仪器室的动态。另 外，管理人员还可通过网页浏览器访问 WEB 服务器发布的温 控前面板页面，查看仪器室当前温度，实现远程监控。系统结 构框图如图 1 所示。
图 8 收到的短信内容图
图 6 短信显示程序图
4 网络远程监测
传统的温控系统往往在现场操作，这给管理带来不便。网 络技术拓展了虚拟仪器的使用范围，使之能通过局域网或 In⁃ ternet 实现远程测控的功能。本系统运用 LabVIEW 自身具有的 Web 发布功能，实现系统的网络与远程控制[4]。首先配置好服 务器目录与日志配置、客户端可见 VI 配置和客户端访问权限 配置，在客户端通过网页浏览器输入地址打开服务器上的 VI， 浏览器操作方式只需要在客户端安装一个 Run-Time Engine 就 可远程操作。Web 发布时保存网页的面板如图 7 所示。
基于labview的温度监测系统设计任务书
基于labview的温度监测系统设计任务书基于LabVIEW的温度监测系统设计任务书:1. 任务概述本任务旨在设计一个基于LabVIEW的温度监测系统,能够实时监测传感器输出的温度数据,并能够进行数据采集、处理、存储和实时显示。
该系统将使用一个传感器、一个数据采集模块和一个图形化用户界面,以实现对温度的监测和控制。
2. 系统功能2.1 数据采集该系统将使用一个温度传感器来采集温度数据。
传感器将实时输出温度值,并将其发送到数据采集模块。
数据采集模块将接收传感器输出并将其转换为数字信号,以便在图形化用户界面中进行显示。
2.2 数据处理数据采集模块将接收传感器输出并将其转换为数字信号。
这些数据将存储在一个数据库中,以便进行后续分析和处理。
数据处理模块将使用SQL语言或其他数据库技术来访问数据库,并提取所需的数据。
2.3 实时显示系统将使用图形化用户界面来实时显示温度数据。
用户将能够通过拖拽和放置控件来自定义用户界面,并使用控件来实时监测温度数据。
2.4 控制系统将使用LabVIEW编程语言来控制系统的运行。
用户可以通过编程来设置温度传感器的阈值、设定温度报警阈值等,以便对系统进行控制。
3. 系统硬件3.1 传感器该系统将使用一个温度传感器来采集温度数据。
传感器将实时输出温度值,并将其发送到数据采集模块。
3.2 数据采集模块该系统将使用一个数据采集模块来接收传感器输出并将其转换为数字信号。
数据采集模块将具有多个输入端口,以满足不同的温度传感器输出。
3.3 图形化用户界面该系统将使用图形化用户界面来实时显示温度数据。
用户将能够通过拖拽和放置控件来自定义用户界面,并使用控件来实时监测温度数据。
4. 系统软件4.1 LabVIEW编程语言该系统将使用LabVIEW编程语言来控制系统的运行。
用户可以通过编写程序来设置温度传感器的阈值、设定温度报警阈值等,以便对系统进行控制。
4.2 数据库技术系统将使用SQL语言或其他数据库技术来访问数据库,以提取所需的数据。
基于labview的温度监测系统设计任务书
基于labview的温度监测系统设计任务书设计任务书1.项目背景温度监测是很多领域中非常重要的一项工作，包括工业生产、环境监测、实验室等。
随着科技的发展，温度监测系统的要求也越来越高，需要实时、准确地采集和显示温度数据，并具备远程监控和报警功能。
本项目旨在设计一套基于LabVIEW的温度监测系统，满足实时监测、报警和远程控制的需求。
2.项目目标设计一套基于LabVIEW的温度监测系统，并实现以下功能：-实时采集温度数据：系统能够通过传感器实时采集环境温度数据，并在界面上显示。
-数据存储和显示：系统能够对采集的温度数据进行存储和显示，用户可以随时查看历史数据。
-温度报警功能：系统能够监测温度是否超过预设阈值，当温度超过阈值时能够及时报警。
-远程监控和控制：系统能够实现远程监控和控制，用户可以通过网络远程查看温度曲线和控制设备。
3.项目内容-硬件设计：选择适合的温度传感器，并与LabVIEW开发平台进行连接，实现温度数据的实时采集。
-软件设计：使用LabVIEW开发平台，设计温度监测界面，并实现温度数据的存储、显示和报警功能。
-网络通信：实现通过网络实现远程监控和控制的功能。
-系统集成与测试：对硬件和软件进行集成调试，并进行测试和优化，确保系统正常运行。
4.项目进度安排-第一周：项目启动会议，明确项目需求和目标，进行相关文献调研。
-第二周：选择合适的硬件传感器，并进行硬件连接和驱动程序的编写。
-第三周：使用LabVIEW开发界面，实现温度数据的实时采集和显示。
-第四周：实现温度数据的存储和报警功能，进行相关功能测试。
-第五周：实现远程监控和控制功能，进行网络通信测试。
-第六周：对整个系统进行集成调试，进行性能测试和优化。
-第七周：项目总结和报告书的撰写。
5.项目预算本项目的预算主要用于购买硬件传感器、LabVIEW开发平台软件及相关设备，预计总预算为3000元。
6.项目评估项目最终评估将根据以下几个方面进行：-功能评估：根据设计目标中所提及的功能进行测试，评估系统是否满足需求。
基于LabVIEW的温度控制系统设计资料
引言随着微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术和现代测量技术的迅速发展，一种新型的先进仪器——虚拟仪器成为当前系统研究的热点。
虚拟仪器的出现开辟了仪器技术的新纪元，它是多门技术与计算机技术结合的产物，其基本思想逐步代替仪器完成某些功能，如数据的采集、分析、显示和存储等，最终达到取代传统电子仪器的目的。
虚拟仪器通过软件开发平台将计算机硬件资源与仪器硬件有机地融为一体，把计算机强大的数据处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起，通过软件实现对数据的显示、存储及分析处理,并通过交互式图形界面实现系统控制和显示测量数据，并使用框图模块指定各种功能。
采用集成电路温度传感器和虚拟仪器方便地构建一个测温系统，且外围电路简单，易于实现，便于系统硬件维护、功能扩展和软件升级。
本设计利用LabVIEW作为语言开发平台，设计了一个温度控制系统，并利用计算机串口与下位机串行通讯，能实现温度的实时测量与控制。
1 绪论现代计算机技术和信息技术的迅猛发展，冲击着国民经济的各个领域，也引起了测量仪器和测试技术的巨大变革。
人们曾为测量仪器从模拟化、数字化到智能化的进步而欣喜，也为自动测试技术的日新月异的发展所鼓舞，当今虚拟仪器技术的出现又使得测量仪器进步入了高科技的殿堂。
与传统的仪器不同，虚拟仪器（virtual instrument）是基于计算机和标准总线技术的模块化系统，通常它是由控制模块、仪器模块和软件组成，在虚拟仪器中软件是至关重要的，仪器的功能都要通过它来实现，因此软件是虚拟仪器的核心，“软件就是仪器”，从本质上反映了虚拟仪器的特征。
从构成方式上讲，虚拟仪器可分为四大类：GPIB体系结构、PC-DAQ体系结构、VXI体系结构和PXI体系结构。
GPIB体系结构是通过GPIB总线将具有GPIB接口的计算机和仪器集成的测试系统。
其优点是用户可以充分利用自己的计算机和仪器资源，且组建方便灵活、操作简单，曾是国际流行的自动测试系统。
基于LabVIEW的声卡数据采集系统设计毕业设计(论文)
毕业设计(论文)题目：基于LabVIEW的声卡数据采集系统设计系别：物理与机电工程系毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日指导教师评阅书评阅教师评阅书教研室（或答辩小组）及教学系意见目录摘要 (4)第一章引言 (6)1.1数据采集系统概述 (6)1.1.1 数据采集系统的应用 (6)1.1.2 现行通用数据采集系统的构成 (6)1.1.1.1. 传感器 (7)1.1.1.2. 模拟多路开关 (7)1.1.1.3. 程控放大器 (7)1.1.1.4. 采样/保持器 (7)1.1.1.5. A/D转换器 (8)1.1.1.6. 计算机 (8)1.2虚拟仪器技术概述 (8)1.2.1 虚拟仪器的概念 (8)1.2.2 虚拟仪器的特点 (8)1.2.3 虚拟仪器和传统仪器的比较 (9)1.2.4 虚拟仪器测试系统的组成 (10)1.2.5 虚拟仪器的软件结构 (11)1.3虚拟仪器的开发软件 (11)1.3.1 虚拟仪器的开发语言 (12)1.3.2 图形化虚拟仪器开发平台——LabVIEW (12)1.3.3 基于LabVIEW平台的虚拟仪器程序设计 (12)1.4数据采集卡 (13)1.4.1 数据采集卡的主要性能指标 (13)1.4.2 数据采集卡(DAQ卡)的组成 (14)1.4.3 数据采集卡的现状 (14)第二章声卡数据采集系统的结构 (15)2.1声卡数据采集系统的结构 (15)2.1.1 采集系统的硬件结构 (15)2.1.2 采集系统的软件 (15)2.2PC机 (16)2.3声卡 (16)2.3.1 DSP处理芯片 (16)2.3.2 功率放大芯片 (16)2.3.3 总线连接端口 (17)2.3.4 输入输出端口 (17)2.4声卡数据采集的特点 (17)2.5声卡的选择 (17)2.6声卡数据采集系统的设计软件——L AB V IEW (18)第三章面向声卡的信号调理电路 (19)3.1通用数据采集系统信号调理 (19)3.2面向声卡数据采集系统的信号调理 (20)第四章基于LABVIEW的声卡数据采集系统的编程 (23)4.1声音初始化模块 (23)4.1.1 Sound format (24)4.1.2 Si Config (25)4.1.3 Case 函数 (25)4.2数据读取模块 (26)4.3数据处理模块 (26)4.4实际信号分析 (27)结论 (31)致谢语 (32)参考文献 (33)基于LabVIEW的声卡数据采集系统设计高凡三明学院06级电子信息工程福建三明 365004摘要：本课题在LabVIEW的开发环境中,描述了基于LabView的PC机声卡数据采集系统,采用计算机声卡作为替代普通数据采集卡的信号记录仪器,从而实现对外部多种信号的数据采集、模数/数模处理和输出，并对系统的结构、原理进行了说明。
基于LABVIEW温度采集系统设计
第1章概述1.1系统概述随着工业的不断发展，对温度测量的要求越来越高，而且测量范围也越来越广。
本设计用L a b V I E W软件在PC机上编程实现了温度采集、动态图形显示、数据表格显示、报警等功能，并重点对基于LabVIEW的虚拟温度采集系统的设计进行了讨论。
（注：为了设计方便，本设计用一个随机数据来代替温度传感器测试电路产生的电压输出。
）1. 2虚拟仪器概述虚拟仪器是在以计算机为核心的硬件平台上，其功能由用户设计和定义，具有虚拟面板，其测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。
虚拟仪器的实质是利用计算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制面板，以多种形式表达输出检测结果：利用计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析和处理。
利用I /O 接口设备完成信号的采集与调理，从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。
使用者用鼠标或键盘操作虚拟面板，就如同使用一台专用测量仪器一样。
1. 3虚拟仪器的图形化开发平台LabVIEW是一种图形化的编程语言，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。
LabVIEW 的编程环境包括两个面板：前面板和程序框图面板。
通过编制虚拟仪器的前面板来模拟真实仪表的面板，在程序前面板上，输入量被称为控制，输出量被称为显是控制和显示是以各种图标形式出现在前面板上。
框图程序由端口、节点、图框和连线构成。
其中端口用来同程序前面板的控制和显示传递数据，节点用来实现函数和功能调用，图框用来实现结构化程序控制命第2章系统总体设计该系统的功能框图如图2.1所示。
本温度采集系统的设计采用随机数据来代替温度传感器测试电路产生的电压输出，然后把所测得的电压值转换成摄氏或华氏温度读数。
在数据采集过程中，实时地显示数据，并通过图形和表格分别显示。
当采集的温度值大于设定的高限和小于设定的低限报警数值时，就会点亮报警红色灯。
系统通过开始采集、暂停、停止采集来控制系统的启停。
基于labview的温度监测系统设计任务书
基于labview的温度监测系统设计任务书一、任务背景及意义随着科学技术的不断发展，温度监测系统在各个领域中的应用越来越广泛。
无论是工业生产、医疗卫生、环境监测还是日常生活，温度监测系统都扮演着重要的角色。
一个高效可靠的温度监测系统能够有效地保障生产、医疗和环境的安全，提高生产效率，降低生产成本，减少环境污染和资源浪费。
本次设计任务的背景是为了研发一款基于LabVIEW的高性能温度监测系统，以满足不同领域对于温度监测系统的需求。
设计任务的意义在于通过研发出符合实际需求的温度监测系统，提高生产效率和产品质量，保障医疗仪器的正常运行，改善环境监测的精度和准确性。
二、任务目标1.设计一款基于LabVIEW的温度监测系统，能够满足不同领域对于温度监测的需要。
2.保证温度监测系统的高性能，包括准确性、稳定性和实时性。
3.设计可靠的温度数据存储和分析功能，满足用户对于温度数据的管理和利用需求。
4.提供友好的操作界面和便捷的数据输出方式，确保用户能够方便地使用和管理温度监测系统。
三、任务内容1.系统架构设计基于LabVIEW平台，设计出符合不同领域需求的温度监测系统框架，包括硬件和软件的整体架构。
确保系统具有高度的可扩展性和灵活性，能够满足不同领域对于温度监测系统的个性化需求。
2.传感器选择与接口设计根据不同环境的需要，选择适合的温度传感器，并设计相应的接口电路，保证数据采集的准确性和稳定性。
同时，确保传感器和接口电路能够与LabVIEW平台进行良好的连接和通讯。
3.数据采集与处理通过LabVIEW平台进行温度数据的实时采集和处理，保证系统具有高度的实时性和稳定性。
同时，设计出合理的数据处理算法，确保温度数据的准确性和可靠性。
4.数据存储与管理设计合理的数据存储结构和管理系统，确保温度数据能够便捷地进行存储和管理。
并能够提供数据查询、分析和导出的功能，满足用户对于温度数据的管理和利用需求。
5.用户界面设计设计友好的操作界面，包括数据显示、操作控制和配置管理等功能，确保用户能够方便地使用和管理温度监测系统。
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口
Ｌ曲 Ⅵ ＥＷ
温 度 控
伟 Ｕ
采
集 —
程序设计
ห้องสมุดไป่ตู้
接
口
电
路
电
路
由式知 电阻 Ｒ 、 ，凡 和 ｃ 会直接影响转换结果 ， ２Ｒ 、 因此对元件 的 精度有一定的要求 ， 可根据转换精度适当选择。实际应用 中， 考虑到声卡 采集信号的频率范 围， 故将输 出信号 的频率范围设置在 ６ ～ ５ Ｋ ｚ ． １． Ｈ ， ２ ０ 在此区间内 ， 压频之间基本成 准线性分布 。电阻 Ｒ 和电容 Ｃ 组成滤 波 器， 可减少输入电压中的干扰脉 冲， 有利于提高转换精度 。Ｒ 处 的外 接 电源则对于输出频率脉冲的幅度具有控制作用 。 ２１２温 度控 制 接 口 电路 ．－ 要对温度进行 控制 ， 则需 针对不 同的控制需求采用不 同的电压值 。 所以本单元电路的作用是通 过 Ｆ ｖ 频压 ） 厂（ 转换电路 ， 级输 出的特定 将前 频率信号变成特定 的电压值 ， 然后通过窗 口电压 比较器输 出， 控制继 电 器， 进而实现对 温度的控 制。 （ ）／ 频压 ） １ ｖｖ（ 转换 电路 Ｆｖ转换 电路 仍 由 Ｌ ３ 构 成 ，Ｌ ３ 厂 Ｍ３ １ Ｍ３ １原理 已在 前 面进行 过介 绍， 这里不再赘述 。 （） ２ 双限电压 比较器 电路 双限电压 比较器 电路如图 ３所示 。当输入信号位于窗口电压 Ｕ。 ～Ｕ
科技信息
计 算机 与 网络
基 于 Ｌ ｂ Ｅ 和声卡 采集的温度控制 系统设计 ａ ＶＩＷ
华 中科技 大学 电子与信 息工程 系 陈 林 马 天 阳 林 凯 钱 世 龙
［ 摘 要 ］ 文章以一种基于 Ｌ ｂ ＩＷ 和声卡采集的温度控制 系统 为例 ， ａＶ Ｅ 详细介绍 了其 系统组成和 实现。测试结果表 明该 系统性价 比 高， 硬件结构 简单 ， 而利用 Ｌ ｂ Ｅ 进行 设计 ， ａＶＩＷ 更便 于系统功 能扩展 。该 系统既可作为 电子线路 实验课程 的综合 实验项 目， 也可作
可。
图 ３双限 电压 比较器电路
（ 加 热 与 降温 电路 ３） 加热与降温电路 的作用， 就是利用前级双限电压比较器电路 的输 出
（ ） ，（ ／ ） ２ Ｖ Ｆ 压 频 转换 电路 本系统 中要求测试的温度范围为 １ ～１０ 对应 的温度传感器输 ０ ０ ℃， 出也 即 Ｖ Ｆ转换电路 的输人 为 ０１ １ Ｖ，所以选用 Ｌ ３ ， ．～ ． ０ Ｍ３ １构成转换 电 路 。Ｌ ３ 转换精 度高 ， Ｍ３ １ 数字 分辨率可达 １ ； ２位 最大非线性失 真小于 Ｏ ｌ 工作频率低到 ０１ ｚ ． ％， Ｏ ． 时尚有较好 的线性 ； 接电路简单 ， Ｈ 外 只需接 入几个外部元件就可方便构 成 Ｖ Ｆ ， 变换 电路 ， 容易保证转换精度 。 并且
图 １温度控制 系统总体设计框 图 ２１ ． 系统硬件电路设计 ２１ ．． １温度采集电路设计
时 ，Ｍ ３ 输 出高阻，ｕ 端输出高 电平 ；反之输入 信号位 于窗 口电压 Ｌ ３９ Ｏｔ 外， 则输 出低电平 。
由于声卡采集的信号是音频信号 ， 且幅值受到一定 限制 ， 同时我们 在实验 中发现声卡对于信号频率采集的灵敏度远远大 于对信 号幅度的 灵敏度 ， 所以本单元电路包括两部分 ： 通过温度传感器将 温度 信号转换 为电压信号 ， 再利用 ＶＦ 压 ／ ） ／（ 频 转换电路将 电压信号转换 为具有一定 幅值 的频率 信号 ， 通过 声卡采集频 率 ， 然后借 助 Ｌ ｂ ＩＷ 的信号处 理 ａＶＥ 功能对信号进行处理和显示。需要注意的是转换 电路 的设计 既要保 证 ＶＦ转换器具有 良好 的线性度 ， ／ 又要具有合适的频率。
为 课 程 设 计 项 目。
［ 关键词 ］ 温度控制 系统
１引 言 ．
Ｌｂ Ｅ ａＶＩＷ
设计 声卡 采集
转换电路如图 ２ 示 。 所
Ｌ ｂ Ｉ Ｗ 是 美 国 国家 仪 器 公 司 （ａｉ ａ ｓ ｕ ｅ ｔ 为 数 据 采 集 ａＶＥ Ｎ ｔｎ ｌｎｔ ｍ ｎ） ｏ Ｉ ｒ 专
与仪器控制 、 数据分析和处理而设计的一种程序开发环境 。 它有许多特 点和优 势 ， 诸如 ： 仪器控制 与数 据采集 的图形化 编程 ； 直观 明了的前面 板用户界面和流程 图式的编程风格 ； 内容丰 富的高级分析库 ， 可进行信 号处理 、 统计 、 曲线拟合 以及复杂的分析等等工作 。 其 中数据采集 电路一般使用数据采集 卡实 现。商用的数据采集卡 具有较大 的通用性 ， 但其价格昂贵。普通声 卡作 为多媒体计算机最基本 的硬件 已被 广泛应 用 ，具有 １ 位 的量化 精度 、数 据采 集频 率 可达 ６ ４ Ｋ ｚ利用声卡进行采样和输出 ， ＿ Ｈ， ４ 不需要购买专门的数据采集卡 ， 价格 低廉 ， 性能稳定 ， 有较高采样精 度 ， 完全可 以满足特定应用范 围 内数据 采 集 的需 要 。 本 文 设 计 了一 种 基 于 Ｌｂ ＩＷ 和声 卡 采 集 的 温 度 控 制 系 统 ， 系 ａ ＶＥ 对 统 的组成 、 实现进行 了详细描述 。 本系统设 计过程 中特别 注意系统成本 的控制 ， 该系统既可作为 电子线路实验课程 的综合 实验项 目， 也可作为 课程设计项 目。
（ ） 度 传感 器 １温
本系统温度传感器采用 Ｌ ３ 集成温度传感器 ，它无需外部校 准 Ｍ５ 或微调 ， 以提供 ±１４ 的常用 的室温精 度 ， 可 ／℃ 其输 出 电压 与摄 氏温 度 线性成 比例 （ 输入输 出关 系为 １ｍＶ ＂ ， ０ ／ Ｃ）便于实际利用 ； 且温度测试 误 差小 ， 价格低廉。同时应 用电路简单 ， 只需在传感器输 出端接一 电阻即
２ 系统 设 计 ．
图 ２Ｖ Ｆ转 换 电路 ／＇ 其输入电压和输出频 率的关 系为：
ｆ—
Ｖ Ｒ４ ×
丽
本 系统主要实现温度 的检测 与控制 ， 系统的温度始终保持在要 使 求 的范 围内。系统框图如图 １ 所示 。首先将 温度信号转换为 电信号 ， 然 后通过数据采集 电路将电信号采集进入计算机 ， 助 Ｌ ｂ Ｉ Ｗ 软件进 借 ａＶ Ｅ 行数据分析 、 处理和显示 ， 最后通过温度控制接 口电路 对温度进行实时 监控 。系统 中温度检测 、 采集和控制 由硬件实 现 ， 信号的分析与处理及 后续结果 的输 出与显示则靠软件完成。